【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电化学，特别是涉及一种二次电池和电子装置。
技术介绍
1、二次电池由于具备高能量密度、长循环寿命、高安全性、快速充电能力等特性而被广泛应用于数码电子产品、储能、无人机、电动工具、电动车等产品。近年来，随着近年来电动汽车和可移动电子设备的高速发展，市场对二次电池提出了低成本、高性能等更高的要求。
2、锰酸锂(limn2o4，lmo)具有制备工艺简单、低成本的优势被广泛应用于二次电池，但是其在充放电过程中比容量衰减快致使循环性能较差，而且过放时存在存储产气的问题。因此，含有锰酸锂的二次电池的循环性能和存储产气问题亟需解决。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种二次电池和电子装置，以改善二次电池的循环性能和过放存储产气问题。具体技术方案如下：
2、本申请的第一方面提供了一种二次电池，二次电池包括正极极片、负极极片和电解液；正极极片包括正极集流体和设置于正极集流体至少一个表面上的正极材料层，正极材料层包括锂锰氧化物。电解液包括钠盐，基于电解液的质量，钠盐的质量百分含量为x％，5≤x≤30，优选为7≤x≤20，进一步优选为10≤x≤15。钠盐包括六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、双草酸硼酸钠、三氟甲基磺酸钠或高氯酸钠中的至少一种。电解液中加入上述种类的钠盐，并调控钠盐的质量百分含量x在上述范围内，以便钠离子在电解液中的传输，进而提高二次电池的循环性能。正极材料层包括锂锰氧化物，在二次电池充放电过程中，尤其是在高温条件下，电解液中的部分钠离子能够嵌入锂
3、在本申请的一种实施方案中，电解液包括链状碳酸酯，基于电解液的质量，链状碳酸酯的质量百分含量为y1％，20≤y1≤60，优选为35≤y1≤50。链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲基异丙酯、碳酸甲丁酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯或碳酸二丁酯中的至少一种。通过在电解液中加入上述种类的链状碳酸酯并调控链状碳酸酯的质量百分含量y1在上述范围内，电解液具有合适的粘度，有利于提高锂离子和钠离子的动力学性能，从而提高了二次电池的循环性能和高温存储性能。
4、在本申请的一种实施方案中，电解液包括碳酸亚乙烯酯，基于电解液的质量，碳酸亚乙烯酯的质量百分含量为y2％，0.5≤y2≤5。通过在电解液中加入碳酸亚乙烯酯并调控碳酸亚乙烯酯的质量百分含量y2在上述范围内，在二次电池初放电过程中，有利于在负极材料层表面发生电化学反应形成固态电解质界面(sei)膜，减少负极活性材料与电解液之间的副反应，从而提高二次电池的循环性能和高温存储性能。
5、在本申请的一种实施方案中，0.25≤x/y1≤0.35。通过调控x/y1的值在上述范围内，电解液具有合适的粘度，进一步提高了钠离子以及锂离子的动力学性能，从而提高了二次电池的循环性能和高温存储性能。
6、在本申请的一种实施方案中，二次电池充放电循环圈数大于50圈且小于或等于150圈时，正极材料层中锂元素和钠元素的摩尔比a为20:1至10:1。在二次电池的循环过程中，电解液中的钠离子作为载流子参与循环，实现锂离子与钠离子的共同嵌入与脱出，扩大了离子的传输通道，提高了二次电池的循环性能。同时少部分钠离子嵌入锂锰氧化物的结构中，起到稳定晶格作用，增加了正极极片的结构稳定性。因此，二次电池具有良好的循环性能和高温存储性能。
7、在本申请的一种实施方案中，正极材料层还包括铝元素或铌元素中的至少一种，基于正极材料层的质量，铝元素的质量百分含量为c％，铌元素的质量百分含量为d％，0.01≤c≤2，优选地，0.1≤c≤1。0.01≤d≤1，优选地，0.1≤d≤0.8。正极材料层中包括铝元素和铌元素并调控铝元素的质量百分含量c和铌元素的质量百分含量d在上述范围内，有利于提高正极活性材料的稳定性，同时铌元素具有较好的导电性，从而提高二次电池的循环性能和高温存储性能。
8、在本申请的一种实施方案中，通过调控的值在上述范围内，既有利于扩大离子传输通道以便钠离子的脱嵌，同时可以提高正极活性材料的稳定性，从而提高二次电池的循环性能和高温存储性能。
9、在本申请的一种实施方案中，锂锰氧化物的xrd谱图满足以下特征：(1)锂锰氧化物在18°至20°处出现对应于(111)晶面的第一衍射峰；(2)锂锰氧化物在43°至45°处出现对应于(400)晶面的第二衍射峰；(3)锂锰氧化物在63°至65°处出现对应于(440)晶面的第三衍射峰。具有上述特征的锂锰氧化物，晶型更为稳定且晶格间隙较大，更有利于锂离子和钠离子在充放电过程中的脱嵌，同时，电解液中的部分钠离子嵌入正极活性材料中起到稳定结构的作用，从而提高二次电池的循环性能和高温存储性能。
10、在本申请的一种实施方案中，在锂锰氧化物的xrd谱图中，第一衍射峰的峰强为i(111)，第二衍射峰的峰强为i(400)，第三衍射峰的峰强为i(440)，锂锰氧化物的xrd谱图满足以下特征中的至少一者：(1)0.25≤i(400)/i(111)≤0.65；(2)0.15≤i(440)/i(400)≤0.55。具有上述特征的锂锰氧化物，晶型更为稳定且晶格间隙较大，更有利于锂离子和钠离子在充放电过程中的脱嵌，同时，电解液中的部分钠离子嵌入正极活性材料中起到稳定结构的作用，从而提高二次电池的循环性能和高温存储性能。
11、在本申请的一种实施方案中，电解液还包括含磺酰基盐类化合物，基于电解液的质量，含磺酰基盐类化合物的质量百分含量为z％，0.5≤z≤4。含磺酰基盐类化合物包括双氟磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺钠、双氟磺酰亚胺钾、双三氟甲基磺酰亚胺锂或双三氟甲基磺酰亚胺钠中的至少一种。在电解液中加入上述种类的含磺酰基盐类化合物并调控含磺酰基盐类化合物的质量百分含量在上述范围内，有利于生成韧性较强、厚度较为合适的sei膜，从而进一步提高二次电池的循环性能和高温存储性能。
12、本申请的第二方面提供了一种电子装置，其包括前述任一实施方案中的二次电池。本申请的二次电池具有良好的循环性能和高温存储性能，因此，本申请提供的电子装置具有较长的使用寿命。
13、本申请的有益效果：
14、本申请提供了一种二次电池和电子装置，二次电池包括正极极片、负极极片和电解液；正极极片包括正极集流体和设置于正极集流体至少一个表面上的正极材料层，正极材料层包括锂锰氧化物；电解液包括钠盐，基于电解液的质量，钠盐的质量百分含量为x％，5≤x≤30；钠盐包括六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、双草酸硼酸钠、三氟甲基磺酸钠或高氯酸钠中的至少一种。电解液中加入上述种类的钠盐，并调控钠盐的质量百分含量x在上述范围内，以便钠离子在电解液中的传输，进而提高二次电池的循环性能。正极材料层包括锂锰氧化物，在二次电池充放电过程中，尤其是在高温条件下，电解液中的部分钠离子能够嵌入锂锰氧化物的结构中，扩大离子传输通道，促本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二次电池，其包括正极极片、负极极片和电解液；所述正极极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一个表面上的正极材料层，所述正极材料层包括锂锰氧化物；所述电解液包括钠盐，基于所述电解液的质量，所述钠盐的质量百分含量为X％，5≤X≤30；所述钠盐包括六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、双草酸硼酸钠、三氟甲基磺酸钠或高氯酸钠中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，7≤X≤20，优选地，10≤X≤15。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其满足以下特征中的至少一者：
4.根据权利要求3所述的二次电池，其中，所述电解液包括链状碳酸酯，基于所述电解液的质量，所述链状碳酸酯的质量百分含量为Y1％，所述电解液满足以下特征中的至少一者：
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述正极材料层还包括铝元素或铌元素中的至少一种，基于所述正极材料层的质量，所述铝元素的质量百分含量为C％，所述铌元素的质量百分含量为D％，所述正极材料层满足以下特征中的至少一者：
6.根据权利要求5所述的二次电池，其中，
7.根
8.根据权利要求7所述的二次电池，其中，在所述锂锰氧化物的XRD谱图中，所述第一衍射峰的峰强为I(111)，所述第二衍射峰的峰强为I(400)，所述第三衍射峰的峰强为I(440)，所述锂锰氧化物的XRD谱图满足以下特征中的至少一者：
9.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述电解液还包括含磺酰基盐类化合物，基于所述电解液的质量，所述含磺酰基盐类化合物的质量百分含量为Z％，0.5≤Z≤4；所述含磺酰基盐类化合物包括双氟磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺钠、双氟磺酰亚胺钾、双三氟甲基磺酰亚胺锂或双三氟甲基磺酰亚胺钠中的至少一种。
10.一种电子装置，其包含权利要求1至9中任一项所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其包括正极极片、负极极片和电解液；所述正极极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一个表面上的正极材料层，所述正极材料层包括锂锰氧化物；所述电解液包括钠盐，基于所述电解液的质量，所述钠盐的质量百分含量为x％，5≤x≤30；所述钠盐包括六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、双草酸硼酸钠、三氟甲基磺酸钠或高氯酸钠中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，7≤x≤20，优选地，10≤x≤15。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其满足以下特征中的至少一者：
4.根据权利要求3所述的二次电池，其中，所述电解液包括链状碳酸酯，基于所述电解液的质量，所述链状碳酸酯的质量百分含量为y1％，所述电解液满足以下特征中的至少一者：
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述正极材料层还包括铝元素或铌元素中的至少一种，基于所述正极材料层的质量，所述铝元素的质量百分含量为c％，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张超凡，周墨林，鲁宇浩，徐磊敏，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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